塑膠回收再利用，聚乙烯廢棄物可搖身一變成鋰陽極

皇帝 | 2019-2-18 18:26:21

1樓

發布日期 2019 年 02 月 18 日 07:45

處理各地塑膠廢棄物為各國苦惱已久的難題，而現在美國與摩西哥科學家找出一項解決方案，可以將聚乙烯塑膠轉換成鋰電池的陽極材料，為塑膠回收再利用開拓另一商機。

人們可能不一定知道聚乙烯是什麼，但一定用過它們所製成的產品：塑膠袋、塑膠薄膜，多數人每天都會使用這些生活用品，只不過聚乙烯不易分解，回收也需要清洗乾淨與篩選，讓聚乙烯回收只有半調子，最終還是會扔進掩埋場或是隨意丟棄，這讓聚乙烯成為全球塑膠汙染的主要元兇。

為了解決全球難題，由美國普渡大學與墨西哥克雷塔羅科學技與術委員會、克雷塔羅大學所組成的團隊，決定讓聚乙烯廢棄物迎來「第二春」，將聚乙烯回收再利用，製成鋰離子電池的碳陽極。

鋰離子電池陽極由石墨等碳元素組成，聚乙烯塑膠則含有許多氫與碳原子，是種低成本儲碳容器，若重新排列分子可讓塑膠轉變成另一產品。先前也有許多科學家想將聚乙烯轉換成其他產品，像是加州大學爾灣分校與中國科學院嘗試將之轉換成蠟或燃料；美國紐約市立學院 Grove 工學院地球工程中心則是想製成合成氣，再用於氣體燃料或是加工成甲醇等液體燃料。

但聚乙烯轉換製程複雜，若要將聚乙烯變成純粹的碳，通常科學家得面對效率低、昂貴且複雜的技術，對此該聯合團隊研發出既簡單又有效的分解方法，運用溶劑熱反應（solvothermal reaction）來讓聚乙烯廢棄物變身有用產品。

團隊首先將聚乙烯塑膠袋浸泡在硫酸中，密封在溶劑熱反應器後，將溫度控制在聚乙烯熔點溫度下，這讓其中的磺酸基團可添入聚乙烯碳的支架中，進而使塑膠被加熱至更高的溫度，過程也不會排放任何有害氣體。

最後科學家可從反應中得出磺化聚乙烯（sulfonated polyethylene），在惰性氣體環境中加熱後能產生純碳粉末，目前團隊也已透過塑膠製的純碳來打造鋰電池陽極，研究實驗更指出，新電池性能跟市面上的相差無幾。

雖然現在還不知道這項技術何時可以跨出商業門檻，但仍是未來塑膠回收再利用的好選項之一，畢竟鋰離子電池是人們日常所需的生活用品，可幫助塑膠找到新應用，目前研究已發表在《ACS Omega》。

https://www.acs.org/content/acs/ ... ry-parts-video.html

一般塑膠回收後的副產品大多是甲醇和乙醇這些可以當作燃料的有機溶劑，這個最新研究居然可以當作電池的陽極，真是了不起的結果！